JP4680433B2 - コンタクト形成方法、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンタクト構造、コンタクト形成方法、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。更に具体的には、高温による加熱処理をした場合にも、コンタクト抵抗の上昇を抑えることを可能にしたコンタクト構造と、このコンタクト構造の形成方法及びこれらを利用した半導体装置、半導体装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この発明は、典型例としては、半導体装置のSi基板の拡散層と、Si基板の上の絶縁層上部に形成された金属配線との接続に用いられるコンタクト構造及びその形成方法に関するものであり、以下このような場合を例にとって説明する。
図5及び図6は、従来のコンタクト構造を説明するための断面模式図である。
【0003】
図5を参照して、このコンタクト構造の形成方法について説明する。
まず、Si基板2の上部に、例えばCVD法等によって絶縁層4を形成する。この絶縁層4に、露光とエッチング処理等を施し、接続孔6を形成する。図5(a)に示すように、接続孔6は、絶縁層4を貫通し、底部6Aには、Si基板2が露出する。
【0004】
次に、接続孔6には、導電部材と、Si基板2との間で起こる拡散・反応を防止するためバリア層として、スパッタ法により、TiN/Ti膜14を形成する。
このTiN/Ti膜14の形成の際、Si基板が、高温に保たれた場合は、TiN/Ti膜形成と同時に、図5(b)に示すように、先に積層されるTi膜と、Si基板2とが接している接続孔底部6A、即ち、TiN/Ti膜14とSi基板2との間で、Tiと、Siとが反応してシリサイド化する。また、Si基板2が高温に保たれなかった場合であっても、後工程で、高温の熱処理を受けると、TiN/Ti膜14とSi基板2との間で、Tiと、Siとが反応してシリサイド化する。このようにして、接続孔底部6Aに、TiSi2膜あるいはTiSi膜32が形成される。
【0005】
次に、図5(c)に示すように、接続孔6に、導電部材16としてWを、CVD法等により充填する。即ち、接続孔6の内部を含めて、TiN/Ti膜14表面全体に、Wを、堆積、充填する。
以上のようにして、図5(c)に示すようなコンタクト構造が形成される。
【0006】
ところで、TiN/Ti膜14形成時に、接続孔6の底部に形成されるTiSi2膜あるいはTiSi膜32は、700℃以上の加熱処理がされると、凝集を起こし、これによって、TiSi2膜あるいはTiSi膜32部分でのコンタクト抵抗が上昇してしまう。更に、TiSi2あるいはTiSiの凝集が進行すると、この部分にボイドが発生し、電気的な接合まで破壊される場合も考えられる。
【0007】
このような問題を解決するため、図6に示すように、底部にTiSi2膜あるいはTiSi膜32の代わりに、TiSi2より耐熱性に優れるCoSi2膜を形成する方法がとられる場合がある。
この方法では、まず、図6(a)に示すように、バリア層の成膜に先立って、絶縁膜上部4A、接続孔底部6A及び接続孔側部6Bに、スパッタ法等により、Co膜34を形成する。
次に、加熱処理を施し、図6(b)に示すように、Co膜34を、Si基板と反応させてシリサイド化し、接続孔底部6Aに、CoSi膜36Aを形成する。その後、図6(c)に示すように、シリサイド化しなかったCo膜34を除去して、接続孔底部のCoSi膜36Aを残す。この後再度加熱処理を施し、CoSi膜のシリサイド化を進行させCoSi2膜36を形成する。
次に、図6(d)に示すように、バリア層としてTiN/Ti膜14を形成する。更に、TiN/Ti膜14の表面に、導電部材16を堆積、充填する。このようにして、図6(e)に示すようなコンタクト構造が形成される。
【0008】
しかし、このようにCoSi2膜36を用いても、750℃以上の熱処理が行われれば、CoSi2も凝集を起こしてしまう。この結果、CoSi2膜36でのコンタクト抵抗は上昇し、また、ボイドが発生し、電気的な接合が破壊される場合もある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、従来のコンタクト構造においては、加熱処理の温度が高温になると、接続孔の底部に形成されている金属シリサイド膜の凝集がおきてしまうため、抵抗の上昇や、ボイドの発生などが起こり、問題である。
しかし、半導体製造の工程においては、バリア層の形成の際だけでなく、様々な工程において、加熱処理が行われ、また、この加熱温度が750℃以上に達することは、十分考えられる。
【0010】
従って、この発明は、このような問題を解決して、700℃以上の高温により加熱処理の場合にも抵抗上昇を抑えることができる安定したコンタクト構造及びこの形成方法を提案するものであり、これによって、接続孔底部におけるコンタクト抵抗の上昇や、電気的な接合の破壊を防止することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明のコンタクト構造は、シリコン部分を有する基板と、
この基板の上に形成されるとともに前記シリコン部分に達する接続孔が形成された絶縁層と、
少なくとも前記接続孔の内面に形成されたバリア層と、
前記バリア層の内側に埋め込まれた導電部材とを備え、
前記基板と前記バリア層との間に、三元系金属シリサイド層が形成されたものである。
【0012】
また、この発明のコンタクト構造は、前記三元系金属シリサイド層は、Co、W及びSiの化合物からなるものである。
【0013】
また、この発明のコンタクト構造は、前記三元系金属シリサイド層は、Co、Mo及びSiの化合物からなるものである。
【0014】
また、この発明のコンタクト構造は、前記バリア層は、TiN/Ti薄膜により形成されるものである。
【0015】
また、この発明のコンタクト構造は、前記導電部材は、Wであるものである。
【0016】
次に、この発明のコンタクト形成方法は、Si基板の上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層に、前記Si基板に達する接続孔を形成する工程と、
前記接続孔底部の前記Si基板の表面に、三元系金属シリサイド層を形成する工程と、
少なくとも前記接続孔の内面に、バリア層を形成する工程と、
前記バリア層の内側を導電部材で埋め込む工程とを含むものである。
【0017】
また、この発明のコンタクト形成方法は、前記三元系金属シリサイド層を形成する工程は、
少なくとも前記接続孔の内面に、少なくともCoを含む二元系高融点金属化合物膜を形成する工程と、
第一の加熱処理により、前記二元系高融点金属化合物膜と前記接続孔底部の前記Si基板とを反応させてシリサイド化して、三元系金属シリサイドを形成する工程と、
前記二元系高融点金属化合物膜のシリサイド化しなかった部分を除去する工程と、
第二の加熱処理により前記三元系金属シリサイドを安定化する工程と、
を含むものである。
【0018】
また、この発明のコンタクト形成方法は、前記二元系高融点金属化合物膜として、CoxWy膜またはCoxMoy膜を用いるものである。
【0019】
また、この発明のコンタクト形成方法は、前記二元系高融点金属化合物膜として、CoxWy膜またはCoxMoy膜を用いるものにおいて、
前記第一の加熱処理は、400℃〜450℃の温度で行い、
前記第二の加熱処理は、650℃〜900℃の温度で行うものである。
【0020】
また、この発明のコンタクト形成方法は、前記三元系金属シリサイド層を形成する工程は、
少なくとも前記接続孔の内面にCo膜を形成する工程と、
前記Co膜の内側に高融点金属からなる膜を形成する工程と、
第一の加熱処理により、前記Co膜と前記高融点金属と前記接続孔底部の前記Si基板とを反応させて、少なくともCoを含む二元系高融点金属化合物及びこの二元系高融点金属化合物をシリサイド化させた三元系金属シリサイドを同時に形成する工程と、
シリサイド化しなかった二元系高融点金属化合物を除去する工程と、
第二の加熱処理により、前記三元系金属シリサイドを安定化する工程と、
を含むものである。
【0021】
また、この発明のコンタクト形成方法は、前記三元系金属シリサイド層を形成する工程は、
前記接続孔から、前記接続孔底部の前記Si基板に高融点金属を注入する工程と、
少なくとも前記接続孔内面にCo膜を形成する工程と、
第一の加熱処理により、前記高融点金属と、前記Co膜と、前記Si基板とを反応させて、シリサイド化し、三元系高融点金属シリサイドを形成する工程と、
シリサイド化されなかった部分の前記Co膜を除去する工程と、
第二の加熱処理により前記三元系金属シリサイドを安定化する工程と、
を含むものである。
【0022】
また、この発明のコンタクト形成方法は、前記高融点金属として、WまたはMoを用いるものである。
【0023】
また、この発明のコンタクト形成方法は、前記高融点金属として、WまたはMoを用いるものにおいて、
前記第一の加熱処理は、400℃〜450℃の温度で行い、
前記第二の加熱処理は、650℃〜900℃の温度で行うものである。
【0024】
また、この発明の半導体装置は、請求項1から5のいずれかに記載のコンタクト構造を有するものである。
【0025】
また、この発明の半導体装置の製造方法は、請求項6から13のいずれかに記載のコンタクト形成方法を含むものである。
【0026】
【発明の実施の形態】
この発明の概要を説明すると、この発明は、絶縁層に形成された接続孔の底部に、三元系金属シリサイド層を形成した後、この接続孔にバリア層を成膜して、導電部材を埋め込むものである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
【0027】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1におけるコンタクト構造を説明するための断面模式図である。
【0028】
図1において、2は、Si基板を示し、4は、Si基板2の上部に形成された絶縁層を示す。また、6は、絶縁層4に形成された接続孔を示し、接続孔6は、絶縁層4を貫通し、Si基板2に達するように形成される。
絶縁層は、必要に応じて適切な膜が選択されればよいが、ここでは、絶縁性に優れ、電気的に安定しているSiO2を用いる。
【0029】
14は、バリア層として、絶縁層上部4A及び接続孔内面に形成されたTiN/Ti膜である。また、16は、TiN/Ti膜14の表面に堆積し、接続孔6を埋め込む導電部材であり、ここでは、Wを用いる。
バリア層としてのTiN/Ti膜14は、埋め込まれる導電部材16であるWと、Si基板2、あるいは絶縁層4のSiO2に含まれるSiとの間で、拡散、反応等が起きるのを防止するために形成されるものである。
【0030】
12は、TiN/Ti膜14と、Si基板2との間に形成された三元系金属シリサイド層である。この三元系金属シリサイド層12は、高融点金属化合物をシリサイド化して形成するものであり、750℃以上の加熱処理が行われても、凝集による抵抗の上昇やボイドの発生等が生じないようにするために形成されるものである。なお、ここでは、高融点金属化合物として、CoxWyを用い、三元系金属シリサイド層としては、このCoxWyをシリサイド化したCoxWySiz膜が用いられる。
【0031】
図2は、この発明の実施の形態1におけるコンタクトを形成する工程を説明するための断面模式図である。図2を用いて、この実施の形態1におけるコンタクトを形成する方法を説明する。
【0032】
まず、Si基板2の上部に、例えばCVD法により絶縁層4を形成する。ここでは、絶縁層4として、上述したようにSiO2を用いるが、これに限るものではない。また、CVD法に限らず、他の方法により、形成しても良い。
【0033】
次に、図2(a)に示すように、絶縁層4に、接続孔6を形成する。
まず、絶縁層4の表面に、フォトレジスト(図示せず)を塗布する。その後、フォトレジストに、接続孔6を開口するためのパターンを、投影露光により転写し、接続孔6を開口するパターンが露光により転写される。このようにしてフォトレジストに形成されたレジストパターンをマスクとして、エッチング処理を行い、接続孔6を開口する。
なお、ここでは、投影露光法を用いたが、この方法に限るものではなく、例えば電子線露光法など、他の方法を用いても良い。
【0034】
ここで形成される接続孔6は、図2(a)に示すように、絶縁膜4を貫通するものであり、接続孔底部6Aにおいては、Si基板2が露出している。
【0035】
次に、図2(b)に示すように、高融点金属化合物であるCoxWy膜18を形成する。
ここでは、CoxWyのターゲットを用いて、接続孔6を有する絶縁層4の形成された図2(a)に示す状態の基板2の表面にスパッタ法により、CoxWyを堆積する。これによって、絶縁層上部4A、接続孔6の底部6A及び接続孔の側部6B、即ち、表面に露出する部分全体に、CoxWyが堆積され、CoxWy膜14が形成される。
【0036】
更に、図2(c)に示すように、接続孔6の内面に形成された部分も含めてCoxWy膜18の表面全体に、スパッタ法により、TiN膜20を成膜する。このTiN膜は、CoxWy膜14が酸化するのを防止するために形成するものである。
【0037】
なお、スパッタ法による、CoxWy膜18及びTiN膜20の成膜は、CoxWy膜18の酸化を防止するため、真空連続処理で行うことが望ましい。また、CoxWy膜18及びTiN膜20の成膜は、スパッタ法、特に、コンタクトホールの底やゲート酸化膜の溝にCoSi2膜を形成する場合は、コリメーションスパッタやロングスロースパッタ法と呼ばれる指向性スパッタ法や、イオン化スパッタ法を用いるのが望ましいが、これに限るものではなく、他の方法により成膜するものでも良い。
【0038】
次に、CoxWy膜18のシリサイド化を行う。
ここでは、400℃〜450℃程度の、第一の加熱処理によって、接続孔底部6AのSi基板2に接する部分に形成されたCoxWy膜18を、接しているSi基板2のSiと反応させて、シリサイド化し、三元系金属シリサイド層であるCoxWySiz膜12を形成する。
なお、このシリサイド化を行うための400℃〜450℃程度の加熱処理を、この明細書において、第一の加熱処理という。
第一の加熱処理は主にモノシリサイドであるCoxWySi膜を形成するための熱処理であり、これによって、必要なシリサイドであるCoxWySi膜と不要なCoxWy膜とに分けることができ、後に続くエッチングによる除去の際に、不要部分を選択的に除去することが可能になる。
【0039】
次に、図2(d)に示すように、CoxWy膜18の、シリサイド化されなかった部分及び酸化防止用に形成したTiN膜20を除去する。ここでは、硫酸過水溶液を用いたエッチングにより除去を行い、これによって、接続孔底部6Aに形成されたCoxWySiz膜12を残す。
【0040】
更に、この基板に、650℃〜900℃程度の第二の加熱処理を行う。
これによって、接続孔底部6AのSi基板と接する部分に形成されたCoxWySiz膜12のシリサイド化を進行させ、CoxWySiz膜12を安定化させることができる。
なお、この安定化のための650℃〜900℃程度の加熱処理を、この明細書において,第二の加熱処理という。
第二の加熱処理は、主にモノシリサイドであるCoxWySi膜から安定したダイシリサイドであるCoxWySi2膜を得るためのものである。
【0041】
次に、図2(e)に示すように、バリア層であるTiN/Ti膜14を形成する。
まず、Tiをターゲットとして用いて、真空中で、絶縁膜上部4A、接続孔側部6B及びCoxWySiz膜12上部に、Tiを、スパッタ法により堆積し、Ti膜を形成する。その後、窒化ガスに雰囲気を変えて、Ti膜の表面にスパッタ法により、TiNを堆積し、TiN/Ti膜14を形成する。
ここで、TiN/Ti膜形成の際、Si基板は高温に保たれるが、Si基板2と接する接続孔底部6Aには、すでに、CoxWySiz膜12が形成されているため、従来のように、接続孔底部6AにTiSi2膜が形成されることはない。
【0042】
次に、接続孔6の内面に形成された部分も含めてTiN/Ti膜14の表面全体に、CVD法により、導電部材16としてWが、堆積、充填され、図1に示すようなコンタクトが形成される。
【0043】
以上のようにすれば、接続孔底部6Aの、TiN/Ti膜14と、Si基板2との間に、高融点の三元系金属シリサイド層であるCoxWySiz膜12が形成される。従って、半導体製造工程における、様々な加熱処理においても、接続孔底部6Aにおいて、凝集が起きることなく、安定したコンタクト構造を得ることができる。
【0044】
なお、この実施の形態では、三元系金属シリサイド層を形成するため、CoxWy膜を用いて説明した。しかし、これに限るものではなく、CoxMoy膜を用いて、これをシリサイド化し、三元系金属シリサイド層を形成する場合など、他の二元系高融点金属化合物をシリサイド化するものであっても良い。
ただし、半導体製造工程における様々の熱処理に対する耐性、安定性や抵抗値を考慮すれば、主成分としてはCoが望ましく、用いる二元系高融点金属化合物としては、Coと、他の高融点金属との組み合わせであることが望ましい。
【0045】
また、この実施の形態では、CoxWySiz膜を形成する際、第一、第二の2度の加熱処理を施した。これは、CoxWy膜から一度の加熱処理でダイシリサイドであるCoxWySi2膜を得ようとすると、凝集が発生しやすいためである。従って、凝集の発生を防ぐためには、このように第一、第二の2度に分けて加熱処理を行うことが望ましい。しかし、これに限るものではなく、凝集を抑えることができるものであれば、1度の加熱処理によってCoxWySi2膜を形成するものであっても良い。
また、ここで、第一の加熱処理の温度を400℃〜450℃とし、第二の加熱処理の温度を650℃〜900℃としたのは、凝集を防いで、安定したCoxWySi2膜を得るためである。しかし、この温度の範囲外の熱処理であっても、安定した三元系金属シリサイド膜が得られるものであれば良い。
【0046】
また、この実施の形態では、バリア層として、TiN/Ti膜、また導電部材としてWを用いたが、これに限るものではなく、他の金属を用いるものであっても良い。
なお、この実施の形態における、使用する金属の説明は、この明細書において、他の実施の形態にも当てはまるものである。
【0047】
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2におけるコンタクトを形成する工程を説明するための断面模式図である。図3を用いて、実施の形態2におけるコンタクトの形成方法を説明する。
【0048】
まず、Si基板2の上部に、図2(a)と同様に、接続孔6を有する絶縁層を形成する。
次に、図3(a)に示すように、Co膜を形成する。
ここでは、Coターゲットを用いたスパッタ法により、Coを堆積し、絶縁層上部4A、接続孔底部6A及び接続孔側部6B、即ち、表面に露出する部分全体に、Co膜22が形成される。
【0049】
次に、図3(b)に示すように、接続孔6内面に形成された部分も含めてCo膜22の表面全体に、高融点金属であるW膜24を形成する。
ここでは、Co膜の形成と同様に、Wターゲットを用いたスパッタ法により、Wを堆積し、接続孔6内面に形成されているCo膜22の表面にまで、W膜24は成膜される。
更に、図3(c)に示すように、W膜24の表面全体に、酸化防止のために、スパッタ法によりTiN膜20を形成する。
【0050】
なお、Co膜22、W膜24及びTiN膜20の形成は、酸化の防止等のために、真空連続処理で行うことが望ましい。また、Co膜22、W膜24、TiN膜20の形成は、スパッタ法、特に、コリメーションスパッタやロングスロースパッタあるいはイオンスパッタ法を用いるのが望ましいが、これに限るものではない。
【0051】
次に、Co膜22とW膜24の反応と、シリサイド化を同時に行う。
ここでは、400℃〜450℃の第一の加熱処理を行う。これにより、Co膜22とW膜24とを反応させCoxWy膜を形成する。同時に、Co膜22と、Si基板2とが接する接続孔底部6Aにおいては、Si基板2とCo膜22とW膜24とが反応して、CoxWySiz膜12が形成される。
【0052】
次に、図3(d)に示すように、シリサイド化されなかったCoxWy膜及び、酸化防止のために用いた、TiN膜20を除去する。
ここでは、硫酸過水溶液を用いたエッチングを行い、これによって、接続孔底部6Aに形成されたCoxWySiz膜12が残される。
【0053】
更に、この基板に、650℃〜900℃の、第二の加熱処理を行う。
これによって、接続孔底部6AのSi基板と接する部分に形成されたCoxWySiz膜12を安定化する。
【0054】
更にこの上に、TiN/Ti膜14を成膜、導電部材16としてWを埋め込み、図1に示すものと同様のコンタクト構造を得る。
その他の部分は、実施の形態1と同様であるから説明を省略する。
【0055】
この方法によっても、接続孔底部に、三元系金属シリサイド層であるCoxWySiz膜12を形成することができる。従って、第一、及び第二の加熱処理、あるいは、他の加熱処理を行った場合でも、接続孔底部で、凝集を起こすことはなく、コンタクト抵抗の上昇を防止することができる。
【0056】
なお、ここでは、Co膜22の表面にW膜24を形成したが、これに限るものではなく、W膜の代わりにMo膜を形成する等、他の高融点金属を用いてもよい。ただし、Co膜が最初に形成され,かつCoが主成分であることが望ましいのは、実施の形態1と同様である。
【0057】
実施の形態3.
図4は、この発明の実施の形態3におけるコンタクトを形成する工程を説明するための断面模式図である。図4を用いて、この実施の形態におけるコンタクトの形成方法を説明する。
【0058】
まず、Si基板2の上部に、図2(a)と同様に、接続孔6を有する絶縁層を形成する。
次に、図4(a)に示すように、接続孔6の開口部から、底部6Aに露出するSi基板2に、Wを注入する。
【0059】
次に、図4(b)に示すように、Co膜22を形成する。
ここでは、実施の形態2と同様に、スパッタ法により、絶縁層上部4A、接続孔底部6A及び接続孔側部6B、即ち、表面に露出する部分全体に、Co膜22が形成される。
更に、図4(c)に示すように、Co膜22の表面に、酸化防止のためのTiN膜20を形成する。
【0060】
次に、シリサイド化を行い、三元系金属シリサイド層であるCoxWySiz膜12を形成する。
ここでは、400℃〜450℃の第一の加熱処理を行うことにより、Co膜22とSi基板が接する接続孔底部6Aにおいて、Co膜22と、Si基板2と、先にSi基板2に注入したWとを反応させ、CoxWySiz膜12を形成する。
【0061】
次に、図4(d)に示すように、シリサイド化されなかったCo膜22を除去して、接続孔底部6Aに、CoxWySiz膜12を残す。
【0062】
更に、この基板に650℃〜900℃の第二の加熱処理を施し、安定したCoxWySiz膜12を得る。
【0063】
更にこの上に、TiN/Ti膜14を成膜、導電部材16を埋め込み、図1に示すものと同様のコンタクト構造を得る。
その他の部分は、実施の形態1と同様であるから説明を省略する。
【0064】
この方法によっても、接続孔底部に、三元系金属シリサイド層であるCoxWySiz膜12を形成することができる。従って、第一、及び第二の加熱処理、あるいは、他の加熱処理を行った場合でも、接続孔底部で、凝集を起こすことはなく、コンタクト抵抗の上昇を防止することができる。
【0065】
なお、ここでは、三元系金属シリサイド層を形成するため、Si基板に注入する金属として、Wを用いたが、例えばMo、Ni、Ta等、他の高融点金属を用いるものであっても良い。ただし、成膜する膜としては、Co膜を用いるのが望ましい。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明においては、接続孔の底部、即ち、バリア層と、このバリア層が接するSi基板との間に、三元系金属シリサイド層を形成する。この高融点金属シリサイド層は、TiSi2やCoSi2よりも耐熱性にすぐれ、高温においても、安定した状態が保たれる。従って、接続孔底部において凝集が起こるのを抑えることができる。これによって、半導体製造工程において、高温の加熱処理がされても、凝集によるコンタクト抵抗の上昇や、ボイドの発生による電気的接続の破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1におけるコンタクト構造を説明するための断面模式図である。
【図2】 この発明の実施の形態1におけるコンタクトを形成する工程を説明するための断面図である。
【図3】 この発明の実施の形態2におけるコンタクトを形成する工程を説明するための断面模式図である。
【図4】 この発明の実施の形態3におけるコンタクトを形成する工程を説明するための断面模式図である。
【図5】 従来のコンタクト構造を説明するための断面模式図である。
【図6】 従来のコンタクト構造を説明するための断面模式図である。
【符号の説明】
2 Si基板、 4 絶縁層、 4A 絶縁層上部、 6 接続孔、 6A 接続孔底部、 6B 接続孔測部、 12 三元系金属シリサイド層(CoxWySiz膜)、 14 バリア層(TiN/Ti膜)、 16 導電部材(W)、 18 二元系高融点金属化合物膜(CoxWy膜)、 20 TiN膜、 22 Co膜、 24 高融点金属膜(W膜)、 32 TiSi2膜、 34Co膜、 36 CoSi2膜。
Claims (4)
- Si基板の上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層に、前記Si基板に達する接続孔を形成する工程と、
前記接続孔底部の前記Si基板の表面に、三元系金属シリサイド層を形成する工程と、
少なくとも前記接続孔の内面に、バリア層を形成する工程と、
前記バリア層の内側を導電部材で埋め込む工程と、を備え、
前記三元系金属シリサイド層を形成する工程は、
前記接続孔から、前記接続孔底部の前記Si基板に高融点金属を注入する工程と、
少なくとも前記接続孔内面にCo膜を形成する工程と、
第一の加熱処理により、前記高融点金属と、前記Co膜と、前記Si基板とを反応させて、シリサイド化し、三元系高融点金属シリサイドを形成する工程と、
シリサイド化されなかった部分の前記Co膜を除去する工程と、
第二の加熱処理により前記三元系金属シリサイドを安定化する工程と、
を含むことを特徴とするコンタクト形成方法。 - 前記高融点金属として、WまたはMoを用いることを特徴とする請求項1に記載のコンタクト形成方法。
- 前記第一の加熱処理は、400℃〜450℃の温度で行い、
前記第二の加熱処理は、650℃〜900℃の温度で行うことを特徴とする請求項2に記載のコンタクト形成方法。 - 請求項1から3のいずれかに記載のコンタクト形成方法を含む半導体装置の製造方法。
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